›
›

Bài tập hóa học vô cơ đại cương

pdf 22 trang vanle 3490
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài tập hóa học vô cơ đại cương", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_tap_hoa_hoc_vo_co_dai_cuong.pdf

Nội dung text: Bài tập hóa học vô cơ đại cương

  1. a a  Ph n 1: CU T O NGUYÊN T BÀI TP PHÂN RÃ PHĨNG X - PH N GN HT NHÂN Câu 1: Ch t phĩng x 210 Po cĩ chu kì bán rã T = 138 ngày. Tính kh i l ng Po cĩ phĩng x là 1 Ci ( S: 0,222 mg) Câu 2: Tính tu i c a m t pho t ng c b ng g bi t r ng phĩng x β− ca nĩ b ng 0,77 ln phĩng x ca m t khúc g cùng kh i l ng v a m i ch t. Bi t T= 5600 n m. ( S: 2100 n m) C14 27 30 Câu 3: Xét ph n ng h t nhân x y ra khi b n các h t α vào bia Al: 13Al+α→ 15 Pn + . Cho bi t: m Al = 26,974u ; m P = 29,970u ; m α = 4,0015u ; m n = 1,0087u ; m p = 1,0073u.Hãy tính n ng l ng t i thi u ca ht α cn thi t ph n gn x y ra. ( S: 3MeV) 210 Câu 4: Mt m u poloni nguyên ch t cĩ kh i l ng 2 (g), các h t nhân Poloni ( 84 Po ) phĩng x phát ra h t A α và chuy n thành m t h t nhân Z X b n. A a. Vi t ph ơ ng trình ph n ng và g i tên Z X . b. Xác nh chu kì bán rã c a poloni phĩng x bi t trong 365 ngày nĩ t o ra th tích V = 179 cm 3 khí He (ktc) A c. Tìm tu i c a m u ch t trên bi t r ng ti th iim kh o sát t s gi a kh i l ng Z X và kh i l ng ch t 207 ĩ là 2:1. ( S: a. 82 Pb Chì b. 138 ngày ) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - BÀI TP HỐ LƯNG T - MOMEN LƯNG CC – NNG LƯNG LIÊN KT  Câu 1: Th c ngh êm xác nh c momen l ng c c c a phân t H 2O là 1,85D, gĩc liên k t HOH là 104,5 o, dài liên k t O–H là 0,0957 nm. Tính ion c a liên k t O–H trong phân t oxy (b qua momen to ra do các c p electron hĩa tr khơng tham gia liên k t c a oxy). 1D = 3,33.10 -30 C.m. in tích c a electron là -1,6.10 -19 C ; 1nm = 10 -9m. Hướng d ẫn gi ải: Gi thi t ion c a liên k t O – H là 100% 0,0957.10-9 .1,6.10 -19 ta cĩ: µ= =4,600D . => ion c a liên k t O – H là 32,8% 3,33.10 -30 Câu 2: Ánh sáng nhìn th y cĩ phân h y c Br 2(k) thành các nguyên t khơng. Bi t r ng n ng l ng phá v -1 -34 8 -1 liên k t gi a hai nguyên t là 190kJ.mol . T i sao h ơi Br 2 cĩ màu? Bi t h = 6,63.10 J.s ; c = 3.10 m.s ; 23 -1 NA = 6,022.10 mol . Hướng d ẫn gi ải c E = h .N⇒ λ = 6,3.10-7 m . λ A Do λ nm trong vùng các tia sáng nhìn th y nên phân h y c và cĩ màu. Z2 Câu 3: Bi t E = -13,6× (eV) (n: s l ng t chính, Z: s ơn v in tích h t nhân). n n2 a. Tính n ng l ng 1e trong tr ng l c m t h t nhân c a m i h N 6+ , C 5+ , O 7+ . b. Qui lu t liên h gi a E n v i Z tính c trên ph n ánh m i liên h nào gi a h t nhân v i electron trong các h ĩ ? Hướng d ẫn gi ải 2 a. Theo u bài, n ph i b ng 1 nên ta tính E 1. Do ĩ cơng th c là E 1 = −13,6 Z (ev) (2’) Th t theo tr s Z: Z = 6 C5+ : (E1) C 5+ = −13,6 x 6 2 = −489,6 eV 6+ 6+ 2 Z = 7 N : (E 1) N = −13,6 x 7 = −666,4 eV 7+ 7+ 2 Z = 8 O : (E 1) O = −13,6 x 8 = −870,4 eV a 1
  2. a a b. Quy lu t liên h E 1 v i Z : Z càng t ng E 1 càng âm (càng th p). Qui lu t này ph n ánh tác d ng l c hút h t nhân t i e c xét: Z càng l n l c hút càng m nh nng l ng càng th p h càng b n, b n nh t là O 7+. Câu 4: Vi c gi i ph ơ ng trình Schrodinger cho h nguyên t 1electron phù h p t t v i lý thuy t c in c a Z2 Bohr v s l ng t hĩa n ng l ng. E = -13,6× (eV) . cho ti n s d ng thì các giá tr s c a các n n2 hng s xu t hi n trong cơng th c trên c chuy n ht v ơn v eV. iu thú v là khi ta s d ng cơng th c trên cho phân t heli trung hịa. Trong nguyên t heli l c ht nhân tác d ng lên electron b gi m b t do electron khác ch n m t. iu này cĩ ngh a là in tích c a h t nhân tác d ng lên electron khơng ph i là Z = 2 na mà s nh h ơn g i là in tích hi u d ng (Z eff ). N ng l ng ion hĩa c a nguyên t heli tr ng thái c ơ bn là 24,46eV. Tính Zeff . Hướng d ẫn gi ải 2 Mi electron l p n = 1 c a nguyên t heli cĩ n ng l ng –Z eff = 13,6eV 2 Mc n ng l ng th p nh t c a heli –Z eff = 27,2eV tr ng thái c ơ b n ion He + cĩ n ng l ng = -4.13,6 = -54,4eV 2 Nng l ng ion hố = (-54,4 + Z eff . 27,2) = 24,46 => Zeff = 1,70 Câu 5: Bng ph ơ ng pháp quang ph vi sĩng ng i ta xác nh phân t SO 2 tr ng thái h ơi cĩ: µ = 1,6D SO 2 o  o dS− O = 1,432A ; OSO = 1095 . a. Tính in tích hi u d ng c a nguyên t O và nguyên t S trong phân t SO 2 b. Tính ion c a liên k t S-O Hướng d ẫn gi ải a. i v i phân t SO 2 cĩ th xem trung tâm in tích d ơ ng trùng v i h t nhân nguyên t S cịn trung tâm in tích âm s n m im gi a on th ng n i hai h t nhân nguyên t O. Nh v y momen l ng c c c a phân t SO 2: µ =×δl 2 . Trong ĩ l là kho ng cách gi a hai trong tâm in tích và c tính nh sau: SO 2 o l =1,432 × cos59o 45' = 0,722A . Theo d ki n ã cho: µ = 1,6D nên t ây rút ra: SO 2 1,6× 10 −18 δ = = 0,23 2× 0,722 × 10−8 ×× 4,8 10 − 10 Vy in tích hi u d ng c a nguyên t O là -0,23 cịn in tích hi u d ng c a nguyên t S là +0,46 in tích tuy t i c a electron b. M t khác n u xem liên k t S-O hồn tồn là liên k t ion thì momen l ng c c c a phân t là: µ=0,722 × 10−8 ××× 2 4,8 10 − 10 = 6,93D SO 2 1,6 Vy ion x c a liên k t S-O b ng: x= × 100% = 23% 6,93 Câu 6: Tính n ng l ng liên k t ion ENa-F ca h p ch t ion NaF. Bi t các tr s (kJ/mol): INa = 498,5 ; o −12 FF = -328 ; kho ng cách ro = 1,84 A , n NaF = 7 là h s y Born, εo = 8,854.10 là h ng s in mơi trong 2 NA .e 1  chân khơng. E Na-F c tính theo cơng th c: EAB− = 1IF −−−  AB . ( S: E Na-F = 497,2) 4π . ε o .r o  n  Ph n 2: S BI N THIÊN TU N HỒN C A M T S TÍNH CH T THEO CHI U T NG D N IN TÍCH H T NHÂN Câu 1: Tính nng l ng m ng l i c a LiF da vào các s li u cho b i b ng sau: Năng l ượng (kJ/mol) Năng l ượng (kJ/mol) Ái l c electron c a F (k) : A F = –333,000 Liên k t F–F: E lk = 151,000 Ion hố th nh t c a Li (k) : I 1 = 521,000 Sinh nhi t c a LiF (tinh th ) = –612,300 Entanpi nguyên t hố Li (tinh th ) = 155,200 Umng li= ? -1 S: Uml = 1031 kJ.mol a 2
  3. a a Câu 2: Nng l ng ion hĩa th nh t c a các nguyên t chu kì 2 nh sau Nguyên t ố Li Be B C N O F Ne I1 (kJ/mol) 521 899 801 1087 1402 1313 1681 2081 a. Hãy cho bi t vì sao khi i t Li n Ne, nng l ng ion hĩa th nh t c a các nguyên t nhìn chung tng dn nh ng t : Be sang B ; t N sang O thì nng l ng ion hố th nh t l i gi m d n b. Tính in tích h t nhân hi u d ng Z’ i v i m t electron hĩa tr cĩ n ng l ng l n nh t trong các nguyên t trên và gi i thích chi u bi n thiên giá tr Z’ trong chu kì. Bit r ng: 13,6eV = 1312kJ/mol ; Z' 2 I= 13,6 (eV) 1 n2 S: 1,26 ; 1,66 ; 1,56 ; 1,82 ; 2,07 ; 2,00 ; 2,26 ; 2,52 Câu 3: Nng l ng liên k t ơn gi n gi a hai nguyên t A và B là E AB lu ơn l n h ơn giá tr trung bình cng 1 các n ng l ng liên k t ơn E AA ; E BB là ∆ : E=() E + E +∆ . Giá tr ∆ (kJ/mol) c tr ng AB AB2 AA BB AB AB cho ph n c tính ion ca liên k t AB liên quan n s khác nhau v âm in gi a A và B, tc là hi u s χA − χ B . Theo Pauling: χ−χA B =0,1 ∆ AB . thu c giá tr âm in c a nguyên t các nguyên t khác nhau, Pauling gán giá tr âm in c a hi ro là 2,2 a. Tính âm in c a Flo và Clo da vào các s li u n ng l ng liên k t: HF HCl F2 Cl 2 H2 565 431 151 239 432 b. Tính nng l ng liên k t ECl-F Hướng d ẫn gi ải 1 a. χ−2,2 = 0,1 565 − (151 + 432) =>χ= 3,85 F 2 F Cách tính t ơ ng t : χCl = 3,18 1 b. 3,85− 3,18 = 0,1 x − (151 + 239) =>= x E = 240kJ.mol −1 2 Cl− F Câu 4: Da vào ph ơ ng pháp g n úng Slater, tính n ng l ng ion hĩa th nh t I 1 cho He (Z = 2). Hướng d ẫn gi ải: 2 13,6(Z* ) 2  13,6 2− 0,3  2 * ()  He cĩ c u hình 1s , EHe =− 2*2  =− 2 2 =− 78,6eV n   1  13,6Z2 13,6× 2 2 He + cĩ c u hình 1s 1, E* =− =− =− 54,4eV He + n2 1 2 Quá trình ion hố: He→ He+ + 1e⇒ I= E* − E * =− ( 54,4) −− ( 78,6) = 24,2eV 1He + He - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Ph n 3: CU TRÚC M NG TINH TH Câu 1: Tinh th NaCl cĩ c u trúc l p ph ơ ng tâm di n. Tính bán kính c a ion Na + và kh i l ng riêng c a o o tinh th NaCl bi t c nh c a ơ m ng c ơ s a = 5,58 A ; bán kính ion r= 1,810A ; kh i l ng mol c a Na Cl − o -1 -1 3 và Cl ln l t là: 22,99 g.mol và 35,45 g.mol (S: r+ = 0,98 A ; d = 2,23 g/cm ) Câu 2: Tinh th Fe − α cĩ c u trúc tinh th l p ph ơ ng tâm kh i và c ng a ca ơ m ng c ơ s là o o a= 2,860A cịn Fe − γ kt tinh d ng l p ph ơ ng tâm di n v i a= 3,560A . Tính bán kính kim lo i và kh i lng riêng c a s t thu c hai lo i c u trúc trên bi t Fe = 55,800 g/mol o o S: Fe − α : r = 1,24 A ; d = 7,92 g/cm 3 ; Fe − γ : r = 1,26 A ; d= 8,21 g/cm 3 a 3
  4. a a o Câu 3: Tinh th MgO cĩ c u trúc ki u NaCl vi c nh c a ơ m ng c ơ s : d= 4,100A . Tính nng l ng m ng li c a MgO theo ph ơ ng pháp Born-Landré và ph ơ ng pháp Kapustinxki bi t r ng s Madelung c a mng -19 −12 23 li MgO: a = 1,7475 ; e = 1,602.10 C ; εo = 8,85.10 ; N A = 6,023.10 ; n B = 7 2 Z+ Z − e aN A 1 Theo Born-Landré: U= (1 − ) với R = r + + r - 4πε o R n B Z Z∑ n Theo Kapustinxki: U= 1,08.10 −7 + − R Hướng d ẫn gi ải Thay s vào hai ph ơ ng trình trên ta suy ra: Theo Born-Landré: U = 4062 kJ/mol ; theo Kapustinxki: U = 4215 kJ/mol Câu 4: St kim lo i nĩng ch y 1811K. Gi a nhi t phịng và im nĩng ch y c a nĩ, s t kim lo i cĩ th tn t i các d ng thù hình và các d ng tinh th khác nhau. T nhi t phịng n 1185K, s t cĩ c u to tinh th d ng l p ph ơ ng tâm kh i (bcc) quen g i là s t- α . T 1185K n 1667K s t kim lo i cĩ c u to m ng lp ph ơ ng tâm di n (fcc) và c g i là s t- γ . Trên 1167K và cho t i im nĩng ch y s t chuy n v d ng cu t o l p ph ơ ng tâm kh i (bcc) t ơ ng t s t- α . C u trúc sau cùng (pha cu i) cịn c gi là s t- α 1. Cho bi t kh i l ng riêng c a s t kim lo i nguyên ch t là 7,874g.cm -3 293K, a. Tính bán kính nguyên t c a s t (cm). b. c l ng kh i l ng riêng c a s t (tính theo g.cm -3) 1250K Chú ý: B qua các nh h ng khơng áng k do s giãn n nhi t c a kim lo i. Thép là h p kim c a s t và cacbon, trong ĩ m t s kho ng tr ng gi a nguyên t s t (các h c) trong m ng tinh th b chi m b i các nguyên t nh là cacbon. Hàm l ng cacbon trong h p kim này th ng trong kho ng 0,1% n 4%. Trong lị cao, s nĩng ch y c a s t càng d dàng khi thép ch a 4,3% theo kh i l ng. Nu h n h p này c làm l nh quá nhanh ( t ng t) thì các nguyên t cacbon c phân tán trong m ng st- α . Ch t r n m i này c g i là martensite - r t c ng và giịn. Dù h ơi b bi n d ng, c u t o tinh th c a ch t r n này là gi ng nh c u t o tinh th c a s t- α (bcc). 2. Gi thi t r ng các nguyên t cacbon c phân b u trong c u trúc c a s t. a. c tính hàm l ng nguyên t cacbon trong m t t bào ơ n v (ơ m ng c ơ s ) c a s t- α trong martensite ch a 4,3%C theo kh i l ng. b. c tính kh i l ng riêng (g.cm -3) c a v t li u này. Kh i l ng mol nguyên t và các h ng s : -1 -1 23 -1 MFe = 55,847g.mol ; MC = 12,011g.mol ; NA = 6,02214.10 mol . Hướng d ẫn gi ải 1. Các b c tính tốn: 1. nh ngh a các tham s c a chi u dài (a, b, c, d 1, d 2 và r) và th tích (V 1 và V 2) cho c hai c u t o bcc và fcc c a s t. 2. Tính th tích V 1 c a ơ m ng ơn v c a s t - nh kh i l ng riêng c a nĩ ( bcc ) 293K, kh i l ng mol nguyên t c a s t (M Fe ), và s Avogadro N A. 3. Tính chi u dài d 1 c nh c a ơ m ng ơn v bcc t th tích c a nĩ. 4. Tính bán kính nguyên t r c a s t t chi u dài d 1. 5. Tính chi u dài d 2 c a c nh ơ m ng ơn v fcc ( 1250K) t bán kính nguyên t r c a s t. 6. Tính th tích V2 c a ơ m ng ơn v fcc c a s t - t chi u dài d 2 c a c nh. 7. Tính kh i l ng m c a s nguyên t s t trong m t ơ m ng ơn v c a s t - t kh i l ng mol nguyên t M Fe c a s t và s Avogadro N A. 8. Tính kh i l ng riêng ( fcc ) c a s t - t các gía tr c a m và V 2. M t h ng khác tìm kh i l ng riêng fcc c a s t - là tính ti l ph n tr m kho ng khơng gian chi m ch trong c hai lo i ơ m ng ơn v bcc và fcc, cĩ th thay th các b c t 5 n 8 b ng các b c t 5’ n 8’ sau ây: 5’. Tính t l ph n t m kho ng khơng gian chi m ch c a ơ m ng ơn v bcc. a 4
  5. a a 6’. Tính t l ph n t m kho ng khơng gian chi m ch c a ơ m ng ơn v fcc. 7’. T t l fcc/bcc ta suy ra c t l : bcc /fcc . 8’. T gía tr cho tr c b c 7’ ta tính c fcc . 2. Các chi ti t: 1. 293K s t - cĩ c u trúc tinh th bcc. Mi ơ m ng ơn v th c s ch a hai nguyên t , trong ĩ m t nguyên t tâm c a ơ m ng. 1250K, s t - cĩ c u t o tinh th fcc. Mi ơ m ng ơn v th c s ch a 4 nguyên t và tâm c a m i m t cĩ m t n a nguyên t. - r: bán kính nguyên t c a s t - a: chi u dài ng chéo m t m t c a ơ m ng ơn v bcc. - b: chi u dài ng chéo qua tâm c a ơ m ng ơn v bcc. - c: chi u dài ng chéo m t m t c a ơ m ng ơn v fcc. - d1: chi u dài c nh c a ơ m ng ơn v bcc c a s t - . - d2: chi u dài c nh c a ơ m ng ơn v bcc c a s t - . - V1: Th tích c a ơ m ng ơn v bcc c a s t - . - V2: Th tích c a ơ m ng ơn v bcc c a s t - . - Va: th tích chi m b i m t nguyên t . - Va1 : Th tích chi m b i hai nguyên t trong m t ơ m ng ơn v bcc. - Va2 : Th tích chi m b i b n nguyên t trong m t ơ m ng ơn v fcc. - R1: T l ph n tr m kho ng khơng gian chi m ch trong m t ơ m ng ơn v bcc. - R2: T l ph n tr m kho ng khơng gian chi m ch trong m t ơ m ng ơn v fcc. 4 V = π r3 ; V = 2V ; V = 4V ; b = 4r ; a2 = 2d ; a3 a1 a2 a2 a 1 3 16r2 16r 2  b2 = d 2+ a 2 = 3d 2 ⇒ d = ⇒ V = d3 =   1 11 11   3 3  3 16r2 16r 2  c = 4r ; c2 = 2d 2 ⇒ d = ⇒ V = d3 =   22 22   2 2  3 2. 1,000cm s t cĩ kh i l ng 7,874g 293K ( bcc ). 1 mol s t cĩ kh i l ng 55,847g (M Fe ). Vy 0,1410mol c a s t chi m trong th tích 1,000cm 3 ho c 1mol s t s chi m th tích 7,093cm 3. 1 mol t ơ ng ng chi m 6,02214.10 23 nguyên t . 7,093.2 V = = 2,356.10-23 cm 3 mi ơn v ơ m ng. 1 6,02214.1023 1/3 -8 1. d1 = V 1 = 2,867.10 cm. 2 1/2 2. Vi c u t o bcc, gía tr c a d 1 cĩ th c bi u th là: d 1 = (16r /3) . V y gía tr c a r s là: 2 1/2 -8 r = (3d 1 /16) = 1,241.10 cm. 2 1/2 -8 3. 1250K, trong c u t o fcc, d 2 = (16r /2) = 3,511.10 cm. 3 -23 3 4. V2 = d 2 = 4,327.10 cm . 5. Kh i l ng m c a 4 nguyên t s t trong ơ m ng ơn v fcc s là: m = 55,847.4/(6,02214.10 23 ) = 3,709.10 -22 g 3 6. fcc = m/V 2 = 8,572g/cm . Cách gi i khác tìm kh i l ng riêng fcc c a s t - : 5’. R 1 = [(V a1 )/V 1].100% = 68,02% 6’. R 2 = [(V a2 )/V 2].100% = 74,05% 7’. bcc /fcc = 74,05/68,02 = 1,089 3 8’. fcc = 8,572g/cm . 3. Các b c tính tốn: 1. T ph n tr m c u thành c a martensite (theo kh i l ng), tính s mol t ơ ng ng c a cacbon và st. a 5
  6. a a 2. a t l mol C/Fe v m t ơ m ng ơn v (Ghi chú: Hai nguyên t Fe trong m i ơ m ng ơn v ). 3. Tìm s nguyên be nh t các nguyên t C trong s nguyên bé nh t c a ơ m ng ơn v (khơng b t bu c). 4. Tính kh i l ng s t trong m t ơ m ng ơn v 5. Tính kh i l ng cacbon trong m t ơ m ng ơn v 6. Tính t ng kh i l ng s t và cacbon trong m t ơ m ng ơn v 7. Tính kh i l ng riêng c a martensite [ (martensite cĩ 4,3%C) ] t t ng kh i l ng c a C và Fe và th tích V 1 ca ơ m ng ơn v s t - cu t o bcc. 4. Chi ti t: 1. Trong 100,0g martensite cĩ 4,3%C ⇒ nC = 0,36mol và n Fe = 1,71mol. Vy c 1 nguyên t cacbon cĩ 4,8 nguyên t s t hay 0,21 nguyên t cacbon cho m i nguyên t st. 2. Martensite cĩ c u t o tinh th bcc (2 nguyên t s t cho m i ơ m ng ơn v ). Nh v y s nguyên t cacbon trong m i ơ m ng ơn v là: 2.(1/4,8) = 0,42 nguyên t . 3. 5 nguyên t C [(0,42 nguyên t C/0,42).5] trong 12 ơ m ng ơn v [1 ơ m ng ơn v /0,42).5] 4. S gam Fe trong m i ơ m ng ơn v là: 55,847.2/(6,02214.10 23 )= 1,8547.10 -22 g 5. S gam C trong m i ơ m ng ơn v là: 12,011/(6,02214.10 23 ) = 1,9945.10-23 g 6. Tng kh i l ng C và Fe = 1,8457.10-22 + 0,42.1,9945.10 -23 = 1,938.10 -22 g. -23 3 7. Mi ơ m ng ơn v c a s t - chi m th tích V 1 = 2,356.10 cm . -22 -23 -3 8. (martensite cĩ 4,3%C) = 1,938.10 /(2,356.10 ) = 8,228 g.cm . Câu 5: Cho các d ki n sau: Nng l ng KJ.mol -1 Nng l ng KJ.mol -1 Th ng hoa Na 108,68 Liên k t c a Cl 2 242,60 Ion hĩa th nh t c a Na 495,80 Mng l i c a NaF 922,88 Liên k t c a F 2 155,00 Mng l i c a NaCl 767,00 -1 -1 Nhi t hình thành c a NaF (r n) là -573,60 KJ.mol ; nhi t hình thành c a NaCl (r n) là -401,28 KJ.mol Tính ái l c electron c a F và Cl. So sánh k t qu và gi i thích. Hướng d ẫn gi ải: Áp d ng nh lu t Hess vào chu trình 1 H M X HT (r) + 2 2(k) MX(r) 1 H + HLK TH 2 M HML Ta c: (k) X(k) ( ) AE = HHT - HTH - I 1 - ½ HLK + HML * I1 + AE Thay s vào (*), AE (F) = -332,70 kJ.mol -1 và AE (Cl) = -360 kJ.mol -1. M+ X- (k) + (k) AE (F) > A E (Cl) dù cho F cĩ âm in l n h ơn Cl nhi u. Cĩ th gi i thích iu này nh sau: • Phân t F 2 ít b n h ơn phân t Cl 2, do ĩ HLK (F 2) AE (Cl). • Cng cĩ th gi i thích: F và Cl là hai nguyên t li n nhau trong nhĩm VIIA. F u nhĩm. Nguyên t F cĩ bán kính nh b t th ng và c n tr s xâm nh p c a electron. Ph n 4: NHI T – NG HĨA H C BÀI TP NHI T HĨA HC Câu 1: Tính nng l ng liên k t trung bình ca liên k t O–H và O–O trong phân t H 2O2 da vào các s li u (kJ/mol) sau: ∆Ho =− 241,8 ; ∆= H oo 218 ; ∆= H 249,2 ; ∆ H o =− 136,3 (HO,k)2 (H,k) (O,k) (HO,k)2 2 1 Câu 2: Tính ∆Ho ca ph n ng sau 423K: H+ O HO 2(k)2 2(k) 2 (h) a 6
  7. a a Bit r ng: ∆Ho = − 285,200(kJ.mol−1 ) ; nhi t hĩa h ơi c a n c l ng: ∆Ho = 37,5(kJ.mol− 1 ) và nhi t HO(2 lỏng ) 373 o -1 -1 dung mol CP (J.K .mol ) ca các ch t nh sau: H2 (k) O2 (k) H2O (h) H2O (l) 27,3 + 3,3.10 -3T 29,9 + 4,2.10 -3T 30 + 1,07.10 -2T 75,5 Câu 4: Cho các ph ơ ng trình nhi t hĩa h c sau ây: 0 (1) 2 ClO 2 (k) + O 3 (k) Cl 2O7 (k) H = - 75,7 kJ 0 (2) O 3 (k) O 2 (k) + O (k) H = 106,7 kJ 0 (3) 2 ClO 3 (k) + O (k) Cl 2O7 (k) H = -278 kJ 0 (4) O 2 (k) 2 O (k) H = 498,3 kJ. k: kí hi u ch t khí. Hãy xác nh nhi t c a ph n ng sau: (5) ClO 2 (k) + O (k) ClO 3 (k). Hướng d ẫn gi ải Kt h p 2 pt (1) và (3) ta cĩ 0 ClO 2 (k) + 1/2 O 3 (k) 1/2 Cl 2O7 (k) H = - 37,9 kJ 0 1/2 Cl 2O7 (k) ClO 3 (k) + 1/2 O (k) H = 139 kJ 0 (6) ClO 2 (k) + 1/2 O 3 (k) ClO 3 (k) + 1/2 O (k) H = 101,1 kJ Kt h p 2 pt (6) và (2) ta cĩ 0 ClO 2 (k) + 1/2 O 3 (k) ClO 3 (k) + 1/2 O (k) H = 101,1 kJ 0 1/2 O 2 (k) + 1/2 O (k) 1/2 O 3 (k) H = -53,3 kJ 0 (7) ClO 2 (k) + 1/2 O 2 (k) ClO 3 (k) H = 47,8 kJ Kt h p 2 pt (7) và (4) ta cĩ 0 ClO 2 (k) + 1/2 O 3 (k) ClO 3 (k) + 1/2 O (k) H = 101,1 kJ 0 O (k) 1/2 O 2 (k) H = - 249,1 kJ 0 (5) ClO 2 (k) + O (k) ClO 3 (k) H = - 201,3 kJ. ĩ là pt nhi t hĩa (5) ta c n tìm. Câu 5: Cho hai ph n ng gi a graphit và oxi: 1 (a) C + O  CO (gr)2 2(k) (k)  (b) C(gr) + O 2 (k) CO 2(k) o o Các i l ng H , S (ph thu c nhi t ) c a m i ph n ng nh sau: o o ∆HT (J/mol) ∆ST (J/K.mol) (a) - 112298,8 + 5,94T - 393740,1 + 0,77T (b) 54,0 + 6,21lnT 1,54 - 0,77 lnT 0 0 Hãy l p các hàm n ng l ng t do Gibbs theo nhi t G (a) = f(T), G (b) = f(T) và cho bi t khi t ng T T nhi t thì chúng bi n i nh th nào? Câu 6: Trong m t thí nghi m ng i ta cho b t NiO và khí CO vào m t bình kín, un nĩng bình lên n o 1400 C. Sau khi t t i cân b ng, trong bình cĩ b n ch t là NiO (r), Ni (r), CO (k) và CO 2 (k) trong ĩ CO 5 chi m 1%, CO 2 chi m 99% th tích; áp su t khí b ng 1bar (10 Pa). D a vào k t qu thí nghi m và các d 0 ki n nhi t ng ã cho trên, hãy tính áp su t khí O 2 tn t i cân b ng v i h n h p NiO và Ni 1400 C.  Câu 7: Cân b ng gi a C gr v i C kc c c tr ng b i nh ng s li u sau: Cgr C kc 0 0 ∆=H298K 1,9kJ/mol ; ∆= G 298K 2,9kJ/mol a 7
  8. a a a. Ti 298K, lo i thù hình nào b n h ơn 3 b. Kh i l ng riêng c a C gr và C kc ln lt là: 2,265 và 3,514 g/cm . Tính hi u s ∆H − ∆ U ca quá trình 10 chuy n hĩa trên t i áp su t P = 5.10 Pa ( S: a. C gr ; b. -94155 J/mol) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - BÀI TP NG HĨA HC – CÂN BNG HĨA HC k1 -1 -1 Câu 1: i v i ph n ng : A → B. Các h ng s t c k 1 = 300 giây ; k 2 = 100 giây . th i im ←k2 t = 0 ch cĩ ch t A và khơng cĩ ch t B. H i trong bao lâu thì m t n a l ng ban u ch t A bi n thành ch t B. ( S: 2,7.10 -3 s)  o Câu 2: Ngay nhi t th ng gi a NO 2 và N 2O4 ã t n t i cân b ng sau: 2NO2(k) N 2 O 4(k) . 24 C, hng s cân b ng c a ph n gn trên là K P = 9,200. Ti nhi t này, cân b ng s d ch theo chi u nào n u áp su t riêng ph n c a các ch t khí nh sau a. P= 0,900atm;P = 0,100atm N2 O 4 NO 2 b. P= 0,72021atm;P = 0,27979atm N2 O 4 NO 2 c. P= 0,100atm;P = 0,900atm N2 O 4 NO 2 Câu 3: Xét ph n ng: I−+ ClO − IO −− + Cl . Th c nghi m xác nh v n t c c a ph n ng này xác nh b i [I− ][ClO − ] bi u th c: v= k × . Ch ng minh c ơ ch sau gi i thích c th c nghi m [OH− ] −→K1 − (1) H2 O+ ClO← OH + HClO (nhanh) (2) HClO+ I− →K2 HIO + Cl − (ch m) −→K2 − (3) HIO+ OH← H2 O + IO (nhanh)   Câu 4: i v i ph n ng thu n ngh ch pha khí 2 SO 2 + O 2   2 SO 3 a. Ng i ta cho vào bình kín th tích khơng i 3,0 lít m t h n h p g m 0,20 mol SO 3 và 0,15 mol SO 2. Cân b ng hĩa h c (cbhh) c thi t l p t i 25 oC và áp su t chung c a h là 3,20 atm. Hãy tính t l oxi trong h n h p cân b ng. o b. Cng 25 C, ng i ta cho vào bình trên y mol khí SO 3. tr ng thái cbhh th y cĩ 0,105 mol O 2. Tính t l SO 3 b phân h y, thành ph n h n h p khí và áp su t chung c a h Hướng d ẫn gi ải   a. Xét 2 SO 2 + O 2   2 SO 3 (1) ban u 0,15 0,20 lúc cbhh ( 0,15 + 2z) z (0,20 – 2z) Tng s mol khí lúc cbhh là n 1 = 0,15 + 2z + z + 0,20 – 2z = 0,35 + z T pt tr ng thái: P 1V = n 1RT n 1 = P 1V / (RT) = 3,2.3/(0,082.298) = 0,393 => z = 0,043. Vy x = z/n = 0,043/0,393 = 0,1094 hay trong hhcb oxi chi m 10,94% O 2 1   b. 2 SO 2 + O 2   2 SO 3 (2) ban u 0 0 y lúc cbhh 2. 0,105 0,105 (y – 2. 0,105). Tr ng thái cbhh c xét i v i (1) và (2) nh nhau v T (và cùng V) nên ta cĩ: K = const ; 2 2 vy: n SO / (n SO .n O ) = const. 3 2 2 2 2 2 2 Theo (1) ta cĩ n SO / (n SO .n O ) = ( 0,20 – 2. 0,043) / (0,15 + 0,086) . 0,043 = 5,43. 3 2 2 2 2 2 2 Theo (2) ta cĩ n SO / (n SO .n O ) = (y – 0,21) / (0,21) .0,105 = 5,43. T ĩ cĩ ph ơ ng trình: 3 2 2 2 y – 0,42 y + 0,019 = 0. Gi i pt này ta c y 1 = 0,369 ; y 2 = 0,0515 < 0,105 (lo i b nghi m y 2 này). Do ĩ ban u cĩ y = 0,369 mol SO 3 ; phân li 0,21 mol nên t l SO 3 phân li là 56,91% Ti cbhh: t ng s mol khí là 0,369 + 0, 105 = 0,474 nên: a 8
  9. a a SO 3 chi m ( 0,159 / 0,474).100% = 33,54% SO 2 chi m ( 0,21 / 0,474).100% = 44,30%; O2 chi m 100% - 33,54% - 44,30% = 22,16%. T pt tr ng thái: P 2V = n 2RT P 2 = n 2 RT/ V = 0,474.0,082.298/3 P2 = 3,86 atm . → Câu 5: NOCl b phân h y theo ph n ng: 2NOCl(k)← 2NO (k)+ Cl 2(k) . Lúc u ch cĩ NOCl. Khi cân bng 500K cĩ 27% NOCl b phân h y và áp su t t ng c ng c a h là 1atm. Hãy tính 500K o b. Kp và ∆G ca ph n ng. c. Nu h áp su t xu ng d i 1atm thì s phân h y NOCl t ng hay gi m? Vì sao? Câu 6: i v i ph n ng: A + B C + D (ph n ng là ơ n gi n) 1. Tr n 2 th tích b ng nhau c a dung d ch ch t A và dung d ch ch t B cĩ cùng n ng 1M: a. Nu th c hi n ph n ng nhi t 333,2K thì sau 2 gi n ng c a C b ng 0,215M. Tính h ng s t c c a ph n ng. b. Nu th c hi n ph n ng 343,2K thì sau 1,33 gi n ng c a A gi m i 2 l n. Tính n ng l ng ho t hĩa c a ph n ng (theo kJ.mol -1). 2. Tr n 1 th tích dung d ch ch t A v i 2 th tích dung d ch ch t B, u cùng n ng 1M, nhi t 333,2K thì sau bao lâu A ph n ng h t 90%? Câu 7: N2O5 d b phân h y theo ph n ng sau: N2 O 5(k)→ 4NO 2(k) + O 2(k) . Ph n ng là b c nh t v i h ng s tc ph n ng là: k = 4,8.10 -4 s -1 a. Tính th i gian mà m t n a l ng N 2O5 phân h y b. Áp su t ban u cùa N 2O5 là 500 mmHg. Tính áp su t c a h sau 10 phút (S: a. 1444s ; b. 687,5 mmHg) Câu 8: nhi t T(K), h p ch t C 3H6O b phân h y theo ph ơ ng trình: CHO3 6 (k)→ CH 2 4(k) + CO (k) + H 2(k) o áp su t P c a h n h p ph n ng theo th i gian ta thu c k t qu cho b i b ng sau: t (phút) 0 5 10 15 ? P (atm) 0,411 0,537 0,645 0,741 0,822 a. Ch ng minh ph n ng là b c nh t theo th i gian b. th i im nào áp su t c a h n h p b ng 0,822 atm Câu 9: Vi ph n ng pha khí: A2+ B 2 → 2AB (1) , c ơ ch ph n ng c xác nh: (a) A 2A (nhanh) 2 k (b) A+ B AB (nhanh) 1 B 2 2 A  C (c) A+ AB2 2AB (ch m) k 2 Vi t bi u th c t c ph n ng (1) và gi i thích. Câu 10: Xác nh các h ng s t c k 1 và k 2 c a ph n ng song song (S ơ trên). Bi t r ng h n h p s n -3 -3 -1 phm ch a 35% ch t B và n ng ch t A ã gi m i m t n a sau 410 s. (k 1 = 0,591.10 ; k 2 = 1,099.10 s ) t0 Câu 11: Th c nghi m cho bi t s nhi t phân pha khí N 2O5 → NO 2 + O 2 (*) là ph n ng m t chi u b c nh t. C ơ ch c th a nh n r ng rãi c a ph n ng này là k N 2O5 →1 NO 2 + NO 3 (1) k NO 2 + NO 3 →−1 N2O5 (2) k 2 NO 2 + NO 3 → NO + NO 2 + O 2 (3) k 3 N 2O5 + NO → 3 NO 2 (4). a. Áp d ng s g n úng tr ng thái d ng cho NO, NO 3 c ơ ch trên, hãy thi t l p bi u th c t c c a (*). Kt qu ĩ cĩ phù h p v i th c nghi m khơng? b. Gi thi t r ng n ng l ng ho t hĩa c a (2) b ng khơng, c a (3) b ng 41,570 kJ.mol -1. D a vào c im cu t o phân t khi xét c ơ ch trên, phân tích c th a ra bi u th c tính k -1/ k 2 và hãy cho bi t tr s ĩ t i 350 K. a 9
  10. a a c. T s phân tích gi thi t im b) khi cho r ng các ph n ng (1) và (2) d n t i cân b ng hĩa h c cĩ h ng s K, hãy vi t l i bi u th c t c c a (*) trong ĩ cĩ h ng s cbhh K. Hướng d ẫn gi ải: a. Xét d[NO 3]/dt = k 1[N 2O5] – k -1[NO 2][NO 3] – k 2[NO 2][NO 3] ≈ 0 (a) [NO 3] = k 1[N 2O5] / {(k -1 + k 2)[NO 2]} (b). Xét d[NO]/dt = k 2[NO 2][NO 3] - k 3[NO][N 2O5] ≈ 0 (c) [NO] = k 2[NO 2][NO 3] / k 3[N 2O5] / {(k -1 + k 2)[NO 2]} (d). Th (b) vào (d) ta c [NO] = k 1k2 / k 3(k -1 + k 2) (d). Xét d[N 2O5]/dt = - k 1[N 2O5] + k -1[NO 2][NO 3] - k 3[NO][N 2O5] (e). Th (b), (d) vào (e) và bi n i thích h p, ta c d[N 2O5]/dt = { - k1 + (k -1 – k2)/ (k -1 + k2)}[N 2O5] = k`[N 2O5] (f) b. Trong (2) do s va ch m gi a NO 2 v i NO 3 nên N 2O5 O 2NONO 2 c tái t o, t c là cĩ s va ch m c a 1 N v i 1 O. Ta g i ây là tr ng h p 1. Trong (3) NO c t o ra do 1 O b tách kh i NO 2 ; NO 2 c t o ra t s tách 1O kh i NO 3. Sau ĩ 2 O kt h p t o ra O 2. Ta g i ây là tr ng h p 2. Nh v y ây s va ch m gi a các phân t áng ch ng g p 2 so v i tr ng h p 1 trên. Ph ơ ng trình Archéniux c vi t c th cho m i ph n ng ã xét: E RT E RT − 2 / − 3 / P. (2): k -1 = A 2e (*); P. (3): k 2 = A 3e ( ) Theo l p lu n trên và ý ngh a c a i l ng A trong pt Archéniux c tr ng cho s va ch m d n t i ph n -1 ng, ta th y A 3 = 2A 2. Ta qui c A 2 = 1 thì A 3 = 2. Theo bài: E 2 = 0; E 3 = 41,570 kJ.mol ; T = 350. Thay s thích h p, ta cĩ: E RT −3 3 / 41,578/8,314.10 .350 5 k -1/ k 2 = ½ e = ½ e ≈ 8.10 (l n).   c. Kt h p (1) v i (2) ta cĩ cbhh: N 2O5   NO 2 + NO 3 (I) K = k 1 / k -1 = [NO 2][NO 3] / [N 2O5] (I.1) a (I.1) vào b/ th c (c): [NO] = k 2[NO 2][NO 3] / k 3[N 2O5] = k 2K/k 3 (I.2). Th b/ th c (I.2) này và (b) trên vào (e), ta cĩ d[N 2O5]/dt = - k 1[N 2O5] + k -1[NO 2]{ k -1[NO 2](k 1[N 2O5]/ (k -1 + k 2)[NO]}- k 3(k 2K/k 3). Thu g n b/ t này, ta c d[N 2O5]/dt = {- k 1+ (k -1k1/(k -1 + k 2)) - k 2K}[N 2O5] (I.3) Gi thi t k -1>> k 2 phù h p v i iu ki n E a2 ≈ 0. Cbhh (I) nhanh chĩng c thi t lp. Vy t (I.3) ta cĩ d[N 2O5]/dt = {- k 1+ (k -1k1/ k -1) - k 2K}[N 2O5] (I.4). Chú ý K = k 1 / k -1, ta c: d[N 2O5]/dt = {- k1+ (k -1- k2)K}[N 2O5] (I.5). ( ) Câu 12: Trong m t h cĩ cân b ng 3 H 2 + N 2  2 NH 3 * c thi t l p 400 K ng i ta xác nh c 5 5 5 các áp su t riêng ph n sau ây: p(H 2) = 0,376.10 Pa , p(N 2) = 0,125.10 Pa , p(NH 3) = 0,499.10 Pa 1. Tính h ng s cân b ng Kp và G0 c a ph n ng (*) 400 K. 2. Tính l ng N 2 và NH 3, bi t h cĩ 500 mol H 2. -1 (S: 1. 38,45 ; -12,136 kJ.mol ; 2. n (N 2) = 166 mol ; n (NH 3) = 644 mol) O Câu 13: Cho ph n ng A + B → C + D ( *) di n ra trong dung d ch 25 C. o n ng A trong hai dung d ch các th i im t khác nhau, thu c k t qu : Dung d ịch 1 -2 -1 -1 [A] 0 = 1,27.10 mol.L ; [B] 0 = 0,26 mol.L t(s) 1000 3000 10000 20000 40000 100000 [A] (mol.L -1) 0,0122 0,0113 0,0089 0,0069 0,0047 0,0024 Dung d ịch 2 -2 -1 -1 [A] 0 = 2,71.10 mol.L ; [B] 0 = 0,495 mol.L a 10
  11. a a t(s) 2.000 10000 20000 30000 50000 100000 [A] (mol.L -1) 0,0230 0,0143 0,0097 0,0074 0,0050 0,0027 1. Tính t c c a ph n ng (*) khi [A] = 3,62.10 -2 mol.L -1 và [B] = 0,495 mol.L -1. 2. Sau th i gian bao lâu thì n ng A gi m i m t n a? (S: 1. v = 4,32.10¯ 6 mol.L -1. s-1 ; 2 T = 8371 s) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Ph n 5: IN HĨA H C 2- Câu 1: xác nh h ng s t o ph c (hay h ng s b n) c a ion ph c [Zn(CN) 4] , ng i ta làm nh sau: - Thêm 99,9 ml dung d ch KCN 1M vào 0,1 ml dung d ch ZnCl 2 0,1 M thu c 100ml dung d ch ion 2- ph c [Zn(CN) 4] (dung d ch A). - Nhúng vào A hai in c c: in c c k m tinh khi t và in c c so sánh là in c c calomen bão hồ cĩ th khơng i là 0,247 V ( in c c calomen trong tr ng h p này là c c d ơ ng). - Ni hai in c c ĩ v i m t in th k , o hi u in th gi a chúng c giá tr 1,6883 V. 2- 2+ Hãy xác nh h ng s t o ph c c a ion ph c [Zn(CN) 4] . Bi t th oxi hố - kh tiêu chu n c a c p Zn /Zn 18,92 bng -0,7628 V. (S: 1,4 = 10 ) Câu 2: Dung d ch A g m CrCl 3 0,010 M và FeCl 2 0,100 M. a. Tính pH c a dung d ch A. b. Tính pH b t u k t t a và k t t a hồn tồn Cr(OH) 3 t dung d ch CrCl 3 0,010 M (coi m t ion c k t t a hồn tồn n u n ng cịn l i c a ion ĩ trong dung d ch nh h ơn ho c b ng 1,0.10 -6 M). o c. Tính E 2− − . Thi t l p s ơ pin và vi t ph ơ ng trình ph n ng x y ra trong pin c ghép b i c p CrO4 / CrO 2 2- - - CrO4 /CrO 2 và NO3 /NO iu ki n tiêu chu n. 3+ 2+ + -3,8 Cho : Cr + H 2O  CrOH + H 1= 10 2+ + + -5,92 Fe + H 2O  FeOH + H 2 = 10 3+ -29,8 Cr(OH) 3  Cr + 3 OH¯ KS = 10 + - -14 Cr(OH)3  H + CrO 2 + H 2O K = 10 + - -14 H 2O  H + OH Kw =10 o o RT o E2− −=− 0,13V;E −+ = 0,96V;2,303 = 0,0592(25C) CrO4 /Cr(OH),OH 3 NO,H/NO3 F áp s : a. pH = 2,9 3+ b. Để kt t a hồn tồn Cr(OH) 3 t dung d ch Cr 0,010 M thì: pH 7,2 o 2- - - - + c. E = -0,13 V ; sơ đồ pin: (-) Pt | CrO 4 1M ; CrO 2 1M ; OH 1M || NO 3 1M ; H 1M | (Pt) NO, pNO = 1atm (+) Câu 3: Trong khơng khí dung d ch natri sunfua b oxi hố m t ph n gi i phĩng ra l u hu nh. Vi t ph ơ ng trình ph n ng và tính h ng s cân b ng. 0 0 2- Cho: E (O 2/H 2O) = 1,23V ; E (S/S ) = - 0,48V; 2,3 RT/F ln = 0,0592lg Câu 4: s n xu t 1 t n nhơm ng i ta in phân boxit ch a 50% Al 2O3. H i c n l ng Boxit và n ng lng kWh là bao nhiêu, bi t r ng in áp làm vi c là 4,2V. Tính th i gian ti n hành in phân v i c ng dịng in 30000A (S: 12509 kWh ; t = 99h) o (n-1)- -1 - + -1 Câu 5: Thi t l p m t pin t i 25 C: Ag | [Ag(CN) n ] = C mol.l , [CN ] d || [Ag ] = C mol.l | Ag 1. Thi t l p ph ơ ng trình s c in ng E=f (n,[CN− ],p β ) , β là h ng s in li c a ion ph c - - 2. Tính n và pβ , bi t E pin =1,200 V khi [CN ] = 1M và E pin = 1,32 V khi [CN ] = 10M Câu 6: D a vào các s li u th kh chu n sau xây d ng gi n th kh chu n c a Urani (gi n Latime) và cho bi t ion nào khơng b n trong dung d ch. 2+ + +4 + 4+ 3+ UO2 / UO 2 UO2 / U U / U U / U Eo, V 0,062 0,612 -1,5 -1,798 a 11
  12. a a Câu 7: 25 oC x y ra ph n ng sau: Fe2++ Ce 4 + Fe 3 + + Ce 3 + .Cho các s li u v th kh chu n c a các o o cp: E32= 0,77V;E 43 = 1,74V Fe/Fe++ Ce/Ce ++ 1. Tính h ng s cân b ng K c a ph n ng 2. Tính th ph n ng t i th i im t ơ ng ơ ng, bi t ban u s mol c a Fe 2+ và Ce 4+ là b ng nhau. (S: K = 2,76.10 16 ; E = 1,255V) Câu 8: Thi t l p gi n Latime c a Vana i d a vào các d ki n sau: + 2+ 2- o (1) 2V(OH)42 + SO→ 2VO + SO 42 + 4H O ; E = 0,83V (2) 2V(OH)+ + 3Zn + 8H +→ 2V 2+ + 3Zn 2+ + 8H O ; E o =1,129V 4 2 o o E2- =0,170V ; E2+ = − 0,760V SO 4 /SO2 Zn / Zn Eo= −1,180V ; E o = −0,255V V/V2+ V/V3+ 2+ 3 o Câu 9: Chu n 10 cm dung d ch FeCl 2 0,1 N b ng dung d ch K 2S2O3 0,1N 25 C. Ph n ng c theo dõi b ng cách o th in c c platin. Tính th im t ơ ng ơ ng bi t r ng giá tr th in c c chu n: o o E32++= 0,77V;E 22 −− = 2,01V ( S: 1,62V) Fe / Fe S2 O 8 /SO 4 o o o Câu 10: Cho bi t các s li u sau t i 25 C: E+ = 1,7V;E = 1,23V . H ng s in li t ng c a ion ph c Au / Au O2 /H 2 O - -40 - o [Au(CN) 2] là 7,04.10 . Ch ng minh r ng khi cĩ m t ion CN trong dung d ch ki m thì E − nh [Au(CN)2 ] /Au o hơn E − ngh a là oxi cĩ th oxi hĩa c vàng. O2 / OH (S: -0,61V pcm) Câu 11: xác nh s t n t i c a ion th y ngân s oxi hĩa +I trong dung d ch, ng i ta thi t lp m t pin o -3 -2 sau t i 25 C: Hg | Hg n(ClO 4)n 2,5.10 M || Hg n(ClO 4)n 10 M| Hg. Su t in ng o c là 0,018V. Tính n+ giá tr c a n t ĩ suy ra s t n t i c a Hg n trong dung d ch. ( S: n = 2) o o o -28− 30 Câu 12: 25 C ta cĩ: E2+= 0,85V;E 2 + = 0,79V ; T =10;β2− = 10 ; β 2− là h ng Hg/Hg Hg/Hg2 t(HgI)2 2 4[HgI] 4 4[HgI4 ] 2- s in li t ng c a [HgI 4] . o 1. Tính E 2+ 2 + Hg /Hg 2 2+ 2 + 2+ 2. Tính h ng s cân b ng c a ph n ng sau trong dung d ch: Hg2 Hg+ Hg . Ion Hg 2 b n hay khơng b n trong dung d ch. 2+ -2 - - 3. Trong dung d ch Hg 2 10 M ch a I s t o ra k t t a. Tính n ng I khi b t u k t t a Hg 2I2 4. Tính Eo . Thi t l p ph ơ ng trình Eo = f ([I− ]) Hg2 I 2 / Hg Hg2 I 2 / Hg 2+ − 2 − - 2+ 2 − 5. Hg+ 4I [HgI4 ] , n ng nào c a I thì [Hg ]= [HgI4 ] o o 2 − − 6. Tính E 2− . Thi t l p ph ơ ng trình E2− = f ([HgI4 ],[I ]) HgI4 /Hg 2 I 2 HgI4 / Hg 2 I 2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Ph n 6: N NG DUNG D CH – S IN LI Câu 1: Tính pH ca dung d ch KHSO 3 1M bi t các h ng s in li c a axit H 2SO 3 ln l t là: K =1,3× 10-2 ; K =1,23 × 10 -7 a1 a 2 2+ + + Câu 2: Tính tan c a FeS pH = 5 cho bi tt: Fe + H 2O  [Fe(OH)] + H cĩ lg β = -5,92 -17,2 -7,02 -12,9 -4 TFeS = 10 ; H 2S cĩ K a1 = 10 ; K a2 = 10 (S: S = 2,43.10 M) Câu 3: Cho 0,01 mol NH 3, 0,1 mol CH 3NH 2 và 0,11 mol HCl vào H 2O c 1 lít dung d ch. Tính pH ca dung d ch thu c ? Cho pK+ = 9,24 , pK+ = 10,6 , pKH O = 14 NH 4 CH3 NH 3 2 Hướng d ẫn gi ải Xét các cân b ng sau CH 3NH 2 + HCl → CH 3NH 3Cl a 12
  13. a a 0,1 0,1 0,1 (mol) NH 3 + HCl → NH 4Cl 0,01 0,01 0,01 (mol) Do V= 1 (l) nên C M = n. Dung d ch ch a CH 3NH 3Cl 0,1M và NH 4Cl 0,01M + - CH 3NH 3Cl → CH 3NH 3 + Cl + - NH 4Cl → NH 4 + Cl + + -10.6 CH 3NH 3  CH 3NH 2 + H K1 = 10 (1) + + -9.24 NH 4  NH 3 + H K2 = 10 (2) Tính g n úng và do (1) và (2) là s in li c a 2 axit y u nên ta cĩ: +  −10,6 − 9.24 − 6 H  =+= C11 .K C 2 .K 2 0,1.10 + 0,01.10 = 2,875.10 + ⇒ pH= − lg H  = 5,54 Câu 4: ánh giá kh n ng hịa tan c a HgS trong: a. Axit Nitric HNO 3 b. Nc c ng toan 0 0 -51,8− 7 − 12,92 14,92 Bi t: E- = 0,96V ; ES/H S = 0,17V ; T HgS = 10 ; H 2 S: K a1=10 ; K a2 = 10 ; β 2 − =10 NO3 /NO 2 HgCl 4 6,35 10,33 Câu 5: Tính pH c a dd NH 4HCO 3 0,1M. Cho bi t: HCO23 : K a1 =10 ; K a2 = 10 ; pK+ =9,24 aNH 4 2− 2− 2 − + -14,4 Câu 6: Ion Cr2 O 7 b th y phân theo ph ơ ng trình sau: CrO272+ HO 2CrO 4 + 2H ; K = 10 1. Thêm KOH vào dung d ch K 2Cr 2O7 n ng ban u c a hai ch t u b ng 0,1M. Tính pH c a dung dch thu c -9,7 2. Tr n 20 ml dung d ch K 2Cr 2O7 0,1M v i 20 ml dung d ch Ba(NO 3)2 1M s t o k t t a BaCrO 4 (T t = 10 ) Tính pH c a dung d ch thu c sau khi tr n. (S: 1. pH = 6,85 ; 2. pH = 1) o Câu 7: Dung d ch MgCl 2 0,01M 25 C b t u k t t a Mg(OH) 2 t i pH = 9,5. 1. Tính tích s tan c a Mg(OH) 2 2. Tính th ế kh ử ca c p Mg 2+ /Mg khi pH = 11, bi t r ng th ế kh ử chu ẩn c a nĩ là –2,36 3. Gi i thích t i sao khi ghép Mg vào các thi t b b ng thép thì cĩ th b o v c thép kh i b n mịn T -11 o 0,0592 Mg(OH) 2 o o S: Tt = 10 ; E2+= E 2 + + lg =− 2,51V ; E2+ n mịn in hĩa Mg / Mg Mg / Mg n [OH− ] 2 Mg / Mg Fe / Fe -10 Câu 8: Tính n ng t i thi u c a NH 3 cĩ th hịa tan hồn tồn 0,1 mol AgCl bi t r ng T AgCl = 10 , h ng + -7,2 s in li t ng c a ph c [Ag(NH 3)2] b ng 10 ( S: 2,7M) -1 -10 Câu 9: Tính hịa tan (mol.l ) c a AgCl trong dung d ch NH 3 1M bi t r ng T AgCl = 10 , h ng s b n t ng + 7 ca ph c [Ag(NH 3)2] b ng 1,6.10 ( S: 0,037M) 2+ - -28 - 2- −30 Câu 10: Hg t o v i I k t t a màu HgI 2 (T t = 10 ). N u d I thì HgI 2 tan t o thành [HgI 4] ( β4 = 10 ) 2+ Thêm dung d ch KI 1M vào 10 ml dung d ch Hg 0,01M. Tính th tích V 1 dd KI cn thêm vào b t u k t ta HgI 2 và th tích V 2 dung d ch KI c n thêm vào HgI 2 b t u tan h t. Tính n ng các ion trong dung dch khi cân b ng trong c hai tr ng h p -12 3 2+ - -13 2- -24 S: Khi b t u k t t a V 1 = 10 cm ; [Hg ] = 0,01M ; [I ] = 10 M ; [HgI 4] = 10 M 3 2- - 2+ -24 Khi k t t a b t u hịa tan h t: V 2 = 0,5 cm ; [HgI 4] = 0,01M ; [I ] = 0,1M ; [Hg ] = 10 M Câu 11: Dung d ch ch a ion Fe(SCN) 2+ cĩ màu b t u t nng 10 -5M. H ng s b n c a ion 2+ 2 Fe(SCN) là βb =2 × 10 3 -3 -3 2+ 1. Trong 500 cm dung d ch ch a 10 mol FeCl 3 và 5.10 mol KSCN. Tính n ng ion Fe(SCN) t i tr ng thái cân b ng. H i dung d ch cĩ màu khơng 2. Hịa tan tinh th NaF vào dung d ch trên (th tích dung d ch khơng bi n i) t o thành ion FeF 2+ v i h ng 5 s b n là βb =1,6 × 10 . H i b t u t l ng nào thì màu bi n m t. S: 1. 1,27.10 -3M > 10 -5M nên cĩ màu ; 2. 0,0938 gam a 13
  14. a a 2+ Câu 12: Mt sunfua kim lo i MS cĩ tích s tan T t. Tính pH c a dung d ch M 0,01M b t u k t t a MS bng dung d ch H 2S bão hịa 0,1M và pH c a dung d ch khi k t thúc s k t ta c a sunfua này, n u ch p nh n n ng c a M 2+ cịn l i trong dung d ch là 10 -6M 1 1 S: B t u k t t a : pH= lgT + 12 , k t thúc k t t a: pH= lgT + 14 2 t 2 t 3+ − Câu 13: Thêm 1 ml dung d ch NH4 SCN 0,10 M vào 1ml dung d ch Fe 0,01 M và F 1M. Cĩ màu c a 2+ −6 ph c FeSCN hay khơng? Bi t r ng màu ch xu t hi n khi C2+ > 7.10 M và dung d ch c axit hĩa FeSCN −1 − 13,10 2+ 3,03 s t o ph c hidroxo c a Fe (III) x y ra khơng áng k . Cho β F =10 ; β F =10 ( β là 3 eF 3 1 eSCN hng s b n). + -3 Câu 14: ánh giá thành ph n cân b ng trong h n h p g m Ag 1,0.10 M; NH 3 1,0 M và Cu b t. Cho 7,24 12,03 0 0 0 β2 + = 10 ; β4Cu NH 2+ =10 ; E+ = 0,799V;E2+ = 0,337V ( 25 C) Ag(NH3 ) 2 (3 ) 4 Ag/Ag Cu/Cu Câu 15: Cho: H 2SO 4 : pK a2 = 2 ; H 3PO 4 : pK a1 = 2,23 , pK a2 = 7,21 , pK a3 = 12,32 1. Vi t ph ơ ng trình ph n ng và xác nh thành ph n gi i h n c a h n h p khi tr n H 2SO 4 C1M v i Na 3PO 4 C 2M trong tr ng h p sau: 2C 1 > C 2 > C 1 2. Tính pH c a dung d ch H 3PO 4 0,1M 3. Cn cho vào 100ml dung d ch H 3PO 4 0,1M bao nhiêu gam NaOH thu c dung d ch cĩ pH= 4,72. B ƠN T P HĨA H C 12 KÌ THI H C SINH GI I QU C GIA L P 12 THPT KI M TRA S 1 MƠN THI: HĨA H C HĨA H C I C ƯƠ NG a 14
  15. a a Th i gian làm bài: 180 phút (Khơng k ể th ời gian phát đề ) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Câu 1: (2.0 im) 3+ −1 1. Ti sao ion ph c spin th p [Co(NH 3)6] l i cĩ màu. Gi i thích d a vào ∆o = 22900(cm ) . Cho bi t: 1 cm−1= 11,962 J.mol − 1 . 2. Da trên mơ hình VSEPR, gi i thích d ng hình h c c a NH 3, ClF 3, XeF 4. + 3. Quá trình: O→ O + 1e cĩ I 1 = 13,614 (eV). D a vào ph ơ ng pháp Slater xác nh h ng s ch n c a các electron trong nguyên t i v i electron b tách. So sánh bn t ơ ng i c a hai c u hình electron c a O và O +, gi i thích. Câu 2: (2.0 im) Thi t l p bi u th c ph thu c gi a th oxi hĩa – kh v i pH c a mơi tr ng trong 2 tr ng h p sau: 2− + 3 + o 2− − 1. CrO2 7 ++ 14H 6e 2Cr + 7HO2 ; E 2− 3 + =+ 1,33V . pH = 7, Cr2 O 7 cĩ oxi hĩa c I Cr2 O 7 /2Cr o khơng? Bi t r ng: E− = 0,6197V I2 /2I 2. Co(OH)+ 1e Co(OH) + OH− ; E o =+ 0,17V 3 2 Co(OH)/Co(OH)3 2 -14 RT o Bi t tích s ion c a n c K W = 10 và 2,303 lnx= 0,0592lgx ( t i 25 C, 1atm) F Câu 3: (1.5 im) Cho ph n ng: A+ B → C + D (1) là ph n ng ơ n gi n. T i 27 oC và 68 oC, ph ơ ng trình 7 -1 -1 7 -1 -1 (1) cĩ h ng s t c t ơ ng ng l n l t là k 1 = 1,44.10 mol .l.s và k 2 = 3,03.10 mol .l.s , R = 1,987 cal/mol.K − E ( RT ) -1 -1 1. Tính n ng l ng ho t hĩa E A (theo cal/mol) và giá tr c a A trong bi u th c k= A × e mol .l.s . o 2. Ti 119 C, tính giá tr c a h ng s t c ph n ng k 3. o 3. Nu C oA = C oB = 0,1M thì τ 1/2 nhi t 119 C là bao nhiêu. Câu 4: (2.5 im) in phân dung d ch NaCl dùng in c c Katode là h n hng Hg dịng ch y u và dùng cc titan b c ruteni và roi là Anode. Kho ng cách gi a Anode và Katode ch vài mm 1. Vi t ph ơ ng trình ph n ng x y ra t i in c c khi m i b t u in phân pH = 7. Tính các giá tr th in c c và th phân gi i 2. Sau m t th i gian, pH t ng lên n giá tr pH = 11. Gi i thích t i sao. Vi t các ph ơ ng trình x y ra t i pH ĩ. Tính th in c c và th phân gi i o o o Cho bi t: E+ =− 2,71V;E + = 0,00V;E O /H O = 1,23V . V i dung d ch NaCl 25% và 0,2% Na Na/Na 2HO/H3 2 2 2 o o trong h n h ng Na/Hg: E+ = − 1,78V . E− = 1,34V cho dung d ch NaCl 25% theo kh i l ng Na /Na(Hg) Cl2 /Cl η = 1,3V trên Hg ; η = 0,8V trên Ru/Rd H2 O2 Câu 5: (1.5 im) Trong các tinh th α (c u trúc l p ph ơ ng tâm kh i) các nguyên t cacbon cĩ th chi m các m t c a ơ m ng c ơ s o 1. Bán kính kim lo i c a s t là 1,24 A . Tính dài c nh a c a ơ m ng c ơ s o 2. Bán kính c ng hĩa tr c a cacbon là 0,77 A . H i dài c nh a s t ng lên bao nhiêu khi s t α cĩ ch a cacbon so v i c nh a khi s t α nguyên ch t 3. Tính dài c nh ơ m ng c ơ s cho s t γ (c u trúc l p ph ơ ng tâm di n) và tính t ng chi u dài c nh ơ mng bi t r ng các nguyên t cacbon cĩ th chi m tâm c a ơ m ng c ơ s và bán kính kim lo i s t γ là o 1,26 A . Cĩ th k t lu n gì v kh n ng xâm nh p c a cacbon vào 2 lo i tinh th s t trên Câu 6: (1.5 im) Kt qu phân tích m t ph c ch t A c a Platin (II) cho bi t cĩ: 64,78 % kh i l ng là Pt, 23,59 % là Cl, 5,65 % là NH 3 và 5,98 % cịn l i là H 2O 1. Tìm cơng th c phân t c a ph c ch t bi t r ng A là ph c ch t 1 nhân và Pt cĩ s ph i trí là 4. Vi t cơng th c c u t o 2 ng phân cis và trans c a nĩ a 15
  16. a a 2. Entanpi t do chu n t o thành 25 oC c a các ng phân cis, trans l n l t là: -396 và -402 kJ.mol -1. Tính hng s cân b ng K c a ph n ng sau: cis (A)  trans (A) 3. Tính n ng mol/lit m i ng phân trong dung d ch, bi t r ng lúc u ch cĩ ng phân cis n ng 0,01M. Cho Pt = 195 ; Cl = 35,5 ; N = 14 ; O = 16 ; H = 1 Câu 7: (2.0 im) Nitramit cĩ th b phân h y trong dd H 2O theo ph n ng: NO 2NH 2 → N 2O(k) + H 2O [NO2 NH 2 ] Các k t qu th c nghi m cho th y v n t c ph n ng tính b i bi u th c: v= k + [H3 O ] 1. Trong mơi tr ng m b c c a ph n ng là bao nhiêu 2. Trong các c ơ ch sau c ơ ch nào ch p nh n c: k1 a. Cơ ch 1: NO2 NH 2→ N 2(k) O + H 2 O b. Cơ ch 2: NO NH+ H O+   k2   NO NH+ + H O Nhanh 223 232 +k3 + NO23 NH→ N 2 O + H 3 O Ch m c. Cơ ch 3:  k4  − + Nhanh NO222 NH+ H O   NO 2 NH + H 3 O −k5 − Ch m NO2 NH→ N 2 O + OH + − k6 Nhanh HO3+ OH → 2HO 2 Câu 8: (3.0 im) 1. Cĩ 3 nguyên t A, B và C. A tác d ng v i B nhi t cao sinh ra D. Ch t D b thu phân m nh trong n c to ra khí cháy c và cĩ mùi tr ng th i. B và C tác d ng v i nhau cho khí E, khí này tan c trong n c to dung d ch làm qu tím hố . H p ch t ca A v i C cĩ trong t nhiên và thu c lo i ch t c ng nh t. H p ch t ca 3 nguyên t A, B, C là m t mu i khơng màu, tan trong n c và b thu phân. Vi t tên c a A, B, C và ph ơ ng trình các ph n ng ã nêu trên. 2. kh o sát s ph thu c thành ph n h ơi c a B theo nhi t , ng i ta ti n hành thí nghi m sau ây: L y 3,2 gam ơ n ch t B cho vào m t bình kín khơng cĩ khơng khí, dung tích 1 lít. un nĩng bình B hố h ơi hồn tồn. K t qu o nhi t và áp su t bình c ghi l i trong b ng sau: Nhi t ( oC) Áp su t (atm) 444,6 0,73554 450 0,88929 500 1,26772 900 4,80930 1500 14,53860 Xác nh thành ph n nh tính h ơi ơ n ch t B t i các nhi t trên và gi i thích. Câu 9: (1.5 im) Cĩ th vi t c u hình electron c a Ni 2+ là: Cách 1: Ni 2+ [1s 22s 22p 63s 23p 63d 8] Cách 2: Ni 2+ [1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2]. Áp d ng ph ơ ng pháp g n úng Slater, tính n ng l ng electron c a Ni 2+ v i m i cách vi t trên (theo ơ n v eV). Cách vi t nào phù h p v i th c t . T i sao. Câu 10: (2.5 im) 1. Phịng thí nghi m cĩ m u phĩng x Au 198 v i c ng 4,0 mCi/1g Au. Sau 48 gi ng i ta c n m t dung dch cĩ phĩng x 0,5 mCi/1g Au. Hãy tính s gam dung mơi khơng phĩng x pha v i 1g Au cĩ dung 198 dch nĩi trên. Bi t r ng Au cĩ t 1/2 = 2,7 ngày êm. 2. Hãy ch ng minh r ng ph n th tích b chi m b i các ơn v c u trúc (các nguyên t ) trong m ng tinh th kim lo i thu c các h l p ph ơ ng ơ n gi n, l p ph ơ ng tâm kh i, l p ph ơ ng tâm di n t ng theo t l 1 : 1,31 : 1,42. a 16
  17. a a Câu Ý Ni dung im 1 Tính c: λ = 437nm . S h p th ánh sáng n m trong ph nhìn th y nên cĩ màu. 0,5 Cu t o c a NH 3 cho th y quanh nguyên t N trung tâm cĩ 4 vùng khơng gian khu trú electron, trong ĩ cĩ 1 c p electron t do (AB 3E) nên phân t NH 3 cĩ d ng tháp áy tam giác v i gĩc liên k t nh h ơn 109o 28' (c p electron t do ịi h i m t kho ng khơng gian khu trú l n h ơn) Cu trúc tháp áy tam giác tâm là nguyên t N Phân t ClF 3 c 5 kho ng khơng gian khu trú electron, trong ĩ cĩ 2 c p electron t do (AB 3E2) nên phân t cĩ d ng ch T (Các electron t do chi m v trí xích o) 0,25× 3 2 = 0,75 1 Phân t XeF 4 cĩ 6 vùng khơng gian khu trú electron, trong ĩ cĩ hai c p electron t do (AB 4E2) nên cĩ d ng vuơng ph ng (trong c u trúc này các c p electron t do phân b xa nhau nh t) - Cu hình electron: O 1s 22s 22p 4 kém b n h ơn O + 1s 22s 22p 3 do l c y l n nhau ca 2 ơ trong m t orbital c a phân l p 2p và do O + t c u hình bán bão hịa 0,25 phân l p 2p nên b n 3 - t b là h ng s ch n c a các electron trong nguyên t i vi electronb tách. Z*2 0,5 Ta cĩ: I= 13,6 = 13,614⇒ Z*2= n 2 = 4⇒ (8− b) 2 = 4⇒ b= 6 1 n2 2.0 14 CrO2−  H +  o 0,0592 2 7   E23−+ = E 23 −+ + lg 2 CrO27 /2Cr CrO 27 /2Cr 6 3+ Cr  0,5 Cr O 2−  o 0,0592+ 14 0,0592 2 7  =E +lg H  + lg Cr O2− /2Cr 3 +   2 2 7 6 6 Cr 3+    2−  0,0592 Cr2 O 7  =Eo −0,138pH + lg 2 1 Cr O2− /2Cr 3 + 2 2 7 6 3+  Cr  ' o t: E23−+= E 23 −+ − 0,138pH CrO27 /2Cr CrO 27 /2Cr ' ⇒ E 2− 3 + là th iu ki n và ph thu c vào pH. pH càng gi m thì dung d ch Cr2 O 7 /2Cr càng cĩ mơi tr ng axit thì E’ càng t ng, tính oxi hĩa c a Cr O 2− càng m nh. 0,25 2 7 + o - T i pH = 0, [H ] = 1M thì E = E = 1,33V o - - Ti pH = 7 thì E’ = 0,364 < E− = 0,6197V nên khơng oxi hĩa c I I2 /2I 0,25 o 1 − K W 0,25 2 E = E + 0,0592lg . Thay [OH ] = ta cĩ: Co(OH)32 /Co(OH) Co(OH) 32 /Co(OH) [OH− ] [H+ ]
  18. a a [H+ ] E = E o + 0,0592lg Co(OH)32 /Co(OH) Co(OH) 32 /Co(OH) K W Eo = +0,17 o + Co(OH)3 /Co(OH) 2 =ECo(OH) /Co(OH) +0,0592lg[H ] − 0,0592lgK W . Thay 0,5 3 2 K= 10 −14 =Eo −0,0592pH − 0,0592lgK W Co(OH)3 /Co(OH) 2 W ⇒ E = 0,996− 0,0592pH Co(OH)3 / Co(OH) 2 0,25 pH càng t ng thì E càng gi m ngh a là tính oxi hĩa c a Co(OH) 3 gi m, tính kh c a Co(OH) 2 t ng 2.0 - Ph n ng ng h c b c hai, áp d ng ph ơ ng trình Archénius ta cĩ: −E −E ln k=A + ln A ; ln k=A + ln A 1 RT 2 RT 1 2 −EA − E A ⇒ ln k2− ln k 1 = +− ln A + ln A RT2 RT 1   1 k2 E A 1 1 ⇒ ln = −  0,5 k RT T 1 1 2  3 T× T k 0,25 ⇒ E= R2 1 × ln 2 ≈ 3688,2(cal / mol) A T2− T 1 k 1 ()− E k k 9− 1 − 1 - k= A × eRT ⇒ A=1 = 7 × 10 (mol .l.s ) − E − E 0,25 ()RT ()RT e e 1 − E 2 ( RT 3 ) 7− 1 − 1 0,25 k3 =× A e = 6,15 × 10 (mol .l.s ) 1 −7 3 τ=1/ 2 =1,63 × 10 (s) 0,25 k3 .C oA 1.5 Trong dung d ch NaCl cĩ: NaCl →Na ++Cl - ; 2H O  H O + + OH - 2 3 Khi in phân cĩ th cĩ các quá trình sau x y ra: +  Catode: Na + Hg + e Na(Hg) ×1 (1) + - 2H 2O  H 3O + OH ×2 + 2 H 3O + 2e  H 2 + 2H 2O ×1 - 2H 2O + 2e  H 2 + OH (2) + 4.0,125 Anode: 6 H 2O  O 2 + 4H 3O + 4e (3) -  = 0,5 2 Cl Cl 2 + 2e (4) −7 1 E+ = − 1,78V , E+ = 0,00V + 0,0592lg10 =− 0,413V Na /Na(Hg) 2H3 O /H 2 4 ' o ' o E+= E + +η=−H 1,713 . Do E+> E + nên khi m i b t u 2HO/H32 2HO/H 32 2 2HO3 /H 2 Na /Na(Hg) in phân, Katode quá trình (2) s x y ra, cĩ H 2 thốt Anode 0,25 Anode: T (3) ta cĩ: E=+ Eo 0,0592lg[H O+ ] = 0,817V ; E' =+η= E 1,617V O/HO2 2 O/HO 2 2 3 O/HO22 O/HO 22 O 2 ' Bi vì: E− < E O /H O nên Anode x y ra quá trình (4) và cĩ Cl 2 bay ra Cl2 /2Cl 2 2 0,25 - - Ph ơ ng trình in phân: 2Cl + 2H 2O  H 2 + Cl 2 2OH 0,25 ' ' 0,25 Th phân gi i: V = EA− E K = 3,053V Sau m t th i gian, do [OH -] t ng nên pH c ng t ng. Khi pH = 11, phn ng in 2 phân x y ra nh sau:
  19. a a + -11 ' o Ti Catode: [H ] =10 . E+ =− 0,649V;E + =− 1,949V > E + nên 2HO/H3 2 2HO/H3 2 Na/Na Anode cĩ quá trình (1) x y ra 0,25 Ti Anode: E=+ Eo 0,0592lg[H O+ ] = 0,581V ; E' = 1,381V O/HO2 2 O/HO 2 2 3 O/HO2 2 ' 0,25 Do E− < E O /H O nên Anode v n cĩ Cl 2 bay ra Cl2 /2Cl 2 2 + -  Ph ơ ng trình in phân: 2Na + 2Cl + 2Hg Cl 2 + 2Na(Hg) 0,25 ' ' Th phân gi i: V = EA− E K = 3,12V 0,25 2.5 4r 4× 1,24 o 1 dài c nh a c a ơ m ng c ơ s c a s t α là: a= = = 2,86A 0,25 3 3 Khi s t α cĩ ch a cacbon, t ng chi u dài c nh a c a ơ m ng c ơ s là: 2. o 0,25 ∆=×2 (rFe−α +−= r) C a 2(1,24 + 0,77) − 2,86 = 1,16A 4r 4× 1,26 o 0,25 5 dài c nh a c a ơ m ng c ơ s c a s t γ là: a= = = 3,56A 2 2 Khi s t γ cĩ ch a cacbon, t ng chi u dài c nh a c a ơ m ng c ơ s là: 3 o 0,25 ∆=×2 (rFe−γ +−= r C ) a 2(1,26 + 0,77) − 3,56 = 0,5A Kt lu n: Kh n ng xâm nh p c a cacbon vào s t α khĩ h ơn vào s t γ , do cĩ 0,5 hịa tan c a C trong s t α nh h ơn trong s t γ 1.5 t CTPT c a A là: Pt xCl y(NH 3)z(H 2O) t. Vì ph c ch t A là ph c 1 nhân nên phân t M× 100% 195× 100 kh i c a A: M=Pt = = 301(g / mol) . T % c a các thành ph n A %Pt 64,78 0,25 cĩ trong A ⇒ x = 1, y = 2, z = 1, t = 1 ⇒ CTPT là: PtCl (NH )(H O) 2 3 2 1 CTCT 2 ng phân cis, trans: 0,125.2 6 Cis Trans = 0,25 Xét ph n ng chuy n hĩa: Cis  Trans 2 Cân b ng: 10 -2 – x x 0,5 6000 o 8,314× 298 ∆G298K =− 402 + 396 =− 6kJ = -6000J ; K= e = 11,27 Xét ph n ng chuy n hĩa: Cis  Trans K = 11,27 -2 0,25.2 3 Cân b ng: 10 – x x = 0,5 [trans] x K = = = 11,27⇒ x= [trans] = 9,2 × 10−3⇒ [cis]= 8 × 10 − 4 [cis] 10−2 − x 1.5 + Do trong mơi tr ng m [H 3O] = const nên bi u th c t c ph n ng là: 7 1 0,5 v= k[NO2 NH 2 ] là ph n ng b c nh t theo th i gian
  20. a a 0,25 - Cơ ch 1: v= k1 [NO 2 NH 2 ] ⇒ lo i 0,25 - Cơ ch 2: v= k [NO NH+ ] 3 2 3 [NO NH ][H O+ ] Mà: [NO NH+ ]= k 2 2 3 2 3 2 [H O] 0,25 2 [NO NH ][H O+ ] Vy: v= k k 2 2 3 ⇒ lo i 3 2 [H O] 2 2 0,25 − - Cơ ch 3: v= k5 [NO 2 NH ] [NO NH ][H O] − 2 2 2 Mà: [NO2 NH ]= k 4 + [H3 O ] 0,5 [NO2 NH 2 ][H 2 O] Vy: v= k5 k 4 + [H3 O ] Trong mơi tr ng dung d ch n c [H 2O] = const. Ch n c ơ ch 3 2.0 - Hp ch t A xBy là m t mu i. Khi b thu phân cho thốt ra H 2S. 5 ch t - Hp ch t AnCm là Al 2O3 nhơm oxi 0,125.5 - Vy A là Al nhơm, B là S l u hu nh, C là O oxi = 0,625 - Hp ch t AoBpCq là Al 2(SO 4)3 nhơm sunfat 1 2 Al + 3 S → Al 2S3 Al 2S3 + 6 H 2O → 2 Al(OH) 3 + 3 H 2S 5 ptrình 4 Al + 3 O 2 → 2 Al 2O3 0,125.5 S + O2 → SO 2 = 0,625 3+ 2+ + Al + 2 H 2O → Al(OH) + H3O 3,2 0,25 S mol nguyên t S trong 3,2 gam l u hu nh: n= = 0,1mol S 32 PV Dùng cơng th c: n = tính c s mol các phân t l u hu nh tr ng thái h ơi t i 0,25 RT các nhi t : 8 o * 444,6 C: n 1 = 0, 0125 mol g m các phân t S 8 vì 0, 0125 × 8 = 0,1 mol 0,25 o 0,1 * 450 C: n 2 = 0,015 mol, s nguyên t S trung bình trong 1 phân t : ≈ 6,67 0,25 0,015 ⇒ Thành ph n h ơi l u hu nh nhi t này cĩ th g m các phân t l u hu nh cĩ t 2 1 n 8 nguyên t . o 0,1 * 500 C: n 3 = 0,02 mol, s nguyên t S trung bình trong 1 phân t : = 5 0,02 0,25 ⇒ Thành ph n h ơi l u hu nh nhi t này cĩ th g m các phân t l u hu nh cĩ t 1 n 8 nguyên t ho c ch g m các phân t S . 5 o 0,1 * 900 C: n 4 = 0,05 mol, s nguyên t S trung bình trong 1 phân t : = 2 0,25 0,05 ⇒ Thành ph n h ơi l u hu nh nhi t này cĩ th g m các phân t l u hu nh cĩ t 1 n 8 nguyên t ho c ch g m các phân t S 2. 0,25 o * 1500 C : n 5 = 0,1 mol : Hơi l u hu nh ch g m các nguyên t S. 3.0 Nng l ng c a m t electron phân l p l cĩ s l ng t chính hi u d ng n* c 9 tính theo bi u th c Slater: 2 0,25 ε = -13,6 x (Z – b) /n* (theo eV) 1
  21. a a Hng s ch n b và s l ng t n* c tính theo quy t c Slater. Áp d ng cho Ni 2+ (Z=28, cĩ 26e) ta cĩ: Vi cách vi t 1 [Ar]3d 8: 0.125.5 2 2 ε 1s = -13,6 x (28 – 0,3) /1 = -10435,1 eV = 0,625 2 2 ε 2s,2p = -13,6 x (28 – 0,85x2 – 0,35x7) / 2 = - 1934,0 eV 2 2 ε 3s,3p = -13,6 x (28 – 1x2 – 0,85x8 – 0,35x7) /3 = - 424,0 eV 2 2 ε 3d = - 13,6 x (28 – 1x18 – 0,35x – 0,35x7) /3 = - 86,1 eV E1 = 2 ε 1s + 8 ε 2s,2p + 8 ε 3s,3p + 8 ε 3d = - 40423,2 eV Vi cách vi t 2 [Ar]sd 64s 2: ε 1s , ε 2s,2p , ε 3s,3p cĩ k t qu nh trên . Ngồi ra: 0,125.3 2 2 ε 3d = -13,6 x (28 – 1x18 – 0,35x5) /3 = - 102,9 eV = 0,375 2 2 ε 4s = - 13,6 x (28 – 1x10 – 0,85x14 – 0,35) /3,7 = - 32,8 eV Do ĩ E 2 = - 40417,2 eV. E1 th p (âm) h ơn E 2, do ĩ cách vi t 1 ng v i tr ng thái b n h ơn. K t qu thu c 0,25 phù h p v i th c t là tr ng thái c ơ b n ion Ni 2+ cĩ c u hình electron [Ar]3d 8. 1.5 - t = 48 h = 2 ngày êm. - Áp d ng bi u th c t c c a ph n ng m t chi u b c m t cho ph n ng phĩng x , 0,25 -1 ta cĩ: λ = 0,693/t 1/2; V i t 1/2 = 2,7 ngày êm, λ = 0,257 (ngày êm) . T pt ng h c p. m t chi u b c nh t, ta cĩ: λ =(1/t) ln N 0/N. 0,25 1 - λ t -0,257 x 2 Vy: N/N 0 = e = e = 0,598. 0,25 Nh v y, sau 48 gi phĩng x c a m u ban u cịn: 0,598 x 4 = 2,392 (mCi). 0,25 Do ĩ s gam dung mơi tr ơ c n dùng là: (2,392 : 0,5) – 1,0 = 3,784 (g) Ph n th tích b chi m b i các nguyên t trong m ng tinh th c ng chính là phn th tích mà các nguyên t chi m trong m t t bào ơ n v (ơ m ng c ơ s ). - i v i m ng ơn gi n: + S nguyên t trong 1 t bào: n = 8 x 1/8 = 1 + G i r là bán kính c a nguyên t kim lo i, th tích V 1 c a 1 nguyên t kim lo i: 3 V1 = 4/3 x π r (1) + G i a là c nh c a t bào, th tích c a t bào là: 3 V2 = a (2) Trong t bào m ng ơn gi n, t ơ ng quan gi a r và a c th hi n trên hình sau: 10 r a 2 hay a = 2r (3). 3 3 Thay (3) vào (2) ta cĩ: V 2 = a = 8r (4) Ph n th tích b chi m b i các nguyên t trong t bào là: 3 3 V 1/V 2 = 4/3 π r : 8r = π /6 = 0,5236 0,5 i v i m ng tâm kh i: 3 + S nguyên t trong 1 t bào: n = 8 x 1/8 + 1 = 2. Do ĩ V 1 = 2x(4/3) π r . + Trong t bào m ng tâm kh i quan h gi a r và a c th hi n trên hình sau:
  22. a a Do ĩ: d = a 3 = 4r. ⇒ ra a = 4r/ 3 Th tích c a t bào: V = a 3 = 64r 3/ 3 3 2 Do ĩ ph n th tích b chi m b i các nguyên t trong t bào là: 3 3 V 1 : V 2 = 8/3 π r : 64r /3 3 = 0,68 0,5 i v i m ng tâm di n: + S nguyên t trong 1 t bào: n = 8 x 1/8 + 6 x ½ = 4. Do ĩ th tích c a các nguyên t trong t bào là: 3 V 1 = 4 x 4/3 π r + Trong t bào m ng tâm di n quan h gi a bán kính nguyên t r và c nh a c a t bào c bi u di n trên hình sau: d a T dĩ ta cĩ: d = a 2 = 4r, do ĩ a = 4r/ 2 3 3 Th tích c a t bào: V 2 = a = 64r /2 2 Ph n th tích b các nguyên t chi m trong t bào là: 3 3 0,5 V 1/V 2 = 16/3 π r : 64r / 2 2 = 0,74 Nh v y t l ph n th tích b chi m b i các nguyên t trong 1 t bào c a các m ng ơ n gi n, tâm kh i và tâm di n t l v i nhau nh 0,52 : 0,68 : 0,74 = 1 : 1,31 : 1,42. 2.5 HĨA H C: NGH THU T, KHOA H C VÀ NH NG B T NG THÚ V